JPH0988887A - ウォータポンプ - Google Patents
ウォータポンプInfo
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- JPH0988887A JPH0988887A JP7241041A JP24104195A JPH0988887A JP H0988887 A JPH0988887 A JP H0988887A JP 7241041 A JP7241041 A JP 7241041A JP 24104195 A JP24104195 A JP 24104195A JP H0988887 A JPH0988887 A JP H0988887A
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- Japan
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- cooling water
- point
- blade
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- arc
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/18—Rotors
- F04D29/22—Rotors specially for centrifugal pumps
- F04D29/24—Vanes
- F04D29/242—Geometry, shape
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Geometry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 羽根に対する流入冷却水の衝突を十分に回避
して、衝突損失によるポンプ効率の低下を防止する。 【構成】 ポンプハウジングの内部に駆動軸を介して回
転自在に設けられたインペラ11のロータ本体12前端
面に複数の羽根13を有するウォータポンプである。各
羽根13の内周側入口部14の内端縁14aを冷却水の
流入方向に対して略直交状の傾斜状に形成すると共に、
該内端縁14aの内縁部14bのA点と外縁部14cの
B点とを結ぶ円弧傾斜角度を冷却水の流入角度と同一に
設定した。また、出口部15のB点とC点を結ぶ曲率半
径をA点とB点を結ぶ円弧曲線と同一に形成した。
して、衝突損失によるポンプ効率の低下を防止する。 【構成】 ポンプハウジングの内部に駆動軸を介して回
転自在に設けられたインペラ11のロータ本体12前端
面に複数の羽根13を有するウォータポンプである。各
羽根13の内周側入口部14の内端縁14aを冷却水の
流入方向に対して略直交状の傾斜状に形成すると共に、
該内端縁14aの内縁部14bのA点と外縁部14cの
B点とを結ぶ円弧傾斜角度を冷却水の流入角度と同一に
設定した。また、出口部15のB点とC点を結ぶ曲率半
径をA点とB点を結ぶ円弧曲線と同一に形成した。
Description
【0001】
【発明の属する技術】本発明は、例えば自動車用内燃機
関のウォータジャケット等に冷却水を強制的に循環させ
るウォータポンプに関するものである。
関のウォータジャケット等に冷却水を強制的に循環させ
るウォータポンプに関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、自動車用内燃機関の冷却装置に
用いられるウォータポンプとしては、例えば図4及び図
5に示すようなものがある(実開平3−77096号公
報等参照)。
用いられるウォータポンプとしては、例えば図4及び図
5に示すようなものがある(実開平3−77096号公
報等参照)。
【0003】概略を説明すれば、内部にポンプ室2を有
するポンプハウジング1と、このポンプハウジング1の
内部に設けられた図外のベアリングに回転自在に支持さ
れて、機関と同期回転する駆動軸3と、この駆動軸3の
先端側に取り付けられたインペラ4とを備えている。
するポンプハウジング1と、このポンプハウジング1の
内部に設けられた図外のベアリングに回転自在に支持さ
れて、機関と同期回転する駆動軸3と、この駆動軸3の
先端側に取り付けられたインペラ4とを備えている。
【0004】また、前記ポンプハウジング1の前部に
は、ラジエータからリターンした冷却水を駆動軸3の軸
方向に沿ってインペラ4の中心側へ流入させる冷却水流
入口5が設けられている一方、インペラ4の外周側に
は、冷却水の吐出口6が形成されている。
は、ラジエータからリターンした冷却水を駆動軸3の軸
方向に沿ってインペラ4の中心側へ流入させる冷却水流
入口5が設けられている一方、インペラ4の外周側に
は、冷却水の吐出口6が形成されている。
【0005】前記インペラ4は、図5に示すように中央
部7aが駆動軸3に固定されたロータ本体7と、該ロー
タ本体7の前端面に突設されて、放射状に配置された複
数の羽根8とを備えている。この各羽根8は、ロータ本
体7の中央部7a側の入口部9内端縁9aからロータ本
体7外周側の出口部10外端縁10aが冷却水の流入方
向に沿って円弧傾斜状に形成されている。
部7aが駆動軸3に固定されたロータ本体7と、該ロー
タ本体7の前端面に突設されて、放射状に配置された複
数の羽根8とを備えている。この各羽根8は、ロータ本
体7の中央部7a側の入口部9内端縁9aからロータ本
体7外周側の出口部10外端縁10aが冷却水の流入方
向に沿って円弧傾斜状に形成されている。
【0006】したがって、駆動軸3によってインペラ4
が回転すると、流入口5内の冷却水は各羽根8の内面で
掬われて吐出口6側へ強制的に送り込まれ、これによっ
てポンプ作用が行われるようになっている。
が回転すると、流入口5内の冷却水は各羽根8の内面で
掬われて吐出口6側へ強制的に送り込まれ、これによっ
てポンプ作用が行われるようになっている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところで、斯かる従来
のウォータポンプにおける各羽根8の形状は、ポンプ効
率を考慮して流入口5から内部に流入した冷却水との衝
突損失が生じないように設定されており、一般的に羽根
8の内端縁9aのB点と外端縁9bのC点を結ぶ湾曲傾
斜角度R(入口角)をそのまま羽根8の基端縁9cのA
点まで延長していた。
のウォータポンプにおける各羽根8の形状は、ポンプ効
率を考慮して流入口5から内部に流入した冷却水との衝
突損失が生じないように設定されており、一般的に羽根
8の内端縁9aのB点と外端縁9bのC点を結ぶ湾曲傾
斜角度R(入口角)をそのまま羽根8の基端縁9cのA
点まで延長していた。
【0008】即ち、湾曲傾斜角度Rは、以下の式により
求められていた。
求められていた。
【0009】
【数1】
【0010】ここで、rB はロータ本体7の中心位置か
ら羽根8内端縁9aまでの半径長さ、ve は羽根入口付
近の冷却水の平均流速(m/s)、nは羽根の回転数(r.
p.m)である。
ら羽根8内端縁9aまでの半径長さ、ve は羽根入口付
近の冷却水の平均流速(m/s)、nは羽根の回転数(r.
p.m)である。
【0011】そして、この(1)式に基づいて求められ
たB−C点間の半径Rをそのまま単純に基端縁9cのA
点(半径rA)まで延長してB点からA点までの曲率を
決定していた。
たB−C点間の半径Rをそのまま単純に基端縁9cのA
点(半径rA)まで延長してB点からA点までの曲率を
決定していた。
【0012】このため、入口部9の内端縁9aと基端縁
9cを結ぶ端縁部9dにおいては流入口5から流入した
冷却水の流入角度と必ずしも一致せずに、不一致になっ
ている場合がある。したがって、冷却水が入口部9の端
縁部9d及びその付近に衝突してポンプ損失が発生する
惧れがある。
9cを結ぶ端縁部9dにおいては流入口5から流入した
冷却水の流入角度と必ずしも一致せずに、不一致になっ
ている場合がある。したがって、冷却水が入口部9の端
縁部9d及びその付近に衝突してポンプ損失が発生する
惧れがある。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記従来のウ
ォータポンプの実情に鑑みて案出されたもので、請求項
1の発明は、ポンプハウジングの内部に挿通した駆動軸
と、該駆動軸の先端部に結合され、かつロータ本体の前
端面に略放射方向へ円弧状に折曲された複数の羽根が設
けられたインペラと、ポンプハウジングの前端側に形成
されて、冷却水を駆動軸の軸方向に沿って各羽根の内周
側方向へ流入させる流入口とを備えたウォータポンプに
おいて、前記流入口と対向する前記各羽根の内周側入口
部の内端縁を冷却水の流入方向に対して略直交状の傾斜
状に形成すると共に、該内周側入口部の内端縁から外周
方向の円弧形状を冷却水の流入角度と略同一の傾斜角度
に設定したことを特徴としている。
ォータポンプの実情に鑑みて案出されたもので、請求項
1の発明は、ポンプハウジングの内部に挿通した駆動軸
と、該駆動軸の先端部に結合され、かつロータ本体の前
端面に略放射方向へ円弧状に折曲された複数の羽根が設
けられたインペラと、ポンプハウジングの前端側に形成
されて、冷却水を駆動軸の軸方向に沿って各羽根の内周
側方向へ流入させる流入口とを備えたウォータポンプに
おいて、前記流入口と対向する前記各羽根の内周側入口
部の内端縁を冷却水の流入方向に対して略直交状の傾斜
状に形成すると共に、該内周側入口部の内端縁から外周
方向の円弧形状を冷却水の流入角度と略同一の傾斜角度
に設定したことを特徴としている。
【0014】請求項2の発明は、前記各羽根の外周側出
口部の円弧状傾斜角度を、前記内周側入口部の円弧状傾
斜角度と同一に設定したことを特徴としている。
口部の円弧状傾斜角度を、前記内周側入口部の円弧状傾
斜角度と同一に設定したことを特徴としている。
【0015】
【作用】請求項1の発明によれば、羽根入口部の外周方
向の傾斜角度が冷却水の流入角度と略同一に設定され、
つまり無衝突流入角度に設定されているため、流入口か
ら流入した冷却水と内周側入口部との衝突が十分に回避
されて、衝突損失によるポンプ効率の低下が防止され
る。
向の傾斜角度が冷却水の流入角度と略同一に設定され、
つまり無衝突流入角度に設定されているため、流入口か
ら流入した冷却水と内周側入口部との衝突が十分に回避
されて、衝突損失によるポンプ効率の低下が防止され
る。
【0016】請求項2の発明によれば、ロータ外周側の
羽根出口部も入口部と連続した円弧角度であるため、冷
却水との衝突損失をさらに抑制できる。
羽根出口部も入口部と連続した円弧角度であるため、冷
却水との衝突損失をさらに抑制できる。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて詳述する。
づいて詳述する。
【0018】すなわち、本発明の実施例に係るウォータ
ポンプは、ポンプハウジングや駆動軸等の基本構造は前
記従来と同様であるから具体的な説明は省略する。
ポンプは、ポンプハウジングや駆動軸等の基本構造は前
記従来と同様であるから具体的な説明は省略する。
【0019】そして、ポンプハウジング1内に回転自在
に設けられたインペラ11は、図1及び図2に示すよう
に構成され、ロータ本体12の前端面に複数の羽根13
が突設されている。この各羽根13は、流入口5に臨む
入口部14とロータ本体12の外周側の出口部15が無
衝突流入角度で同一曲率の円弧状に形成されている。な
お、本図では便宜上、1枚の羽根13で説明している。
に設けられたインペラ11は、図1及び図2に示すよう
に構成され、ロータ本体12の前端面に複数の羽根13
が突設されている。この各羽根13は、流入口5に臨む
入口部14とロータ本体12の外周側の出口部15が無
衝突流入角度で同一曲率の円弧状に形成されている。な
お、本図では便宜上、1枚の羽根13で説明している。
【0020】具体的に説明すれば、入口部14は、図2
に示すように内端縁14aが外径方向に沿って拡開傾斜
状に形成されて、流入口5から羽根13方向に流入した
冷却水の流入方向(矢印)に対して略直角に対向してお
り、その内縁部14bのA点が小径円半径rAの円周上
に位置している一方、外縁部14cのB点が中径円半径
rBの円周上に位置している。また、内縁部14bは、
小径円半径rAの接線Xに沿って形成されている一方、
外縁部14cは、中径円半径rBの接線Yに沿って形成
されている。即ち、前記A点における接線Xを基準とし
た角度aは、図3に示すように水の流速=v,A点にお
ける円周方向速度=uとした場合にv/u=tanaとな
る角度、つまり冷却水の流入角度αと同一の角度(無衝
突流入角度)に設定されている。一方、B点における接
線Yを基準とした角度bも、v/u=tanbとなる無衝
突流入角度に設定されている。
に示すように内端縁14aが外径方向に沿って拡開傾斜
状に形成されて、流入口5から羽根13方向に流入した
冷却水の流入方向(矢印)に対して略直角に対向してお
り、その内縁部14bのA点が小径円半径rAの円周上
に位置している一方、外縁部14cのB点が中径円半径
rBの円周上に位置している。また、内縁部14bは、
小径円半径rAの接線Xに沿って形成されている一方、
外縁部14cは、中径円半径rBの接線Yに沿って形成
されている。即ち、前記A点における接線Xを基準とし
た角度aは、図3に示すように水の流速=v,A点にお
ける円周方向速度=uとした場合にv/u=tanaとな
る角度、つまり冷却水の流入角度αと同一の角度(無衝
突流入角度)に設定されている。一方、B点における接
線Yを基準とした角度bも、v/u=tanbとなる無衝
突流入角度に設定されている。
【0021】さらに、出口部15は、図2に示すように
外端縁15aがロータ本体12の軸方向に沿って形成さ
れ、その外縁部のC点が大径円半径rC(ロータ本体1
2の外周円)の円周上に位置していると共に、このC点
における接線Zを基準とした角度cはB点と同様に無衝
突流入角度に設定されて前記A点とB点とを結ぶ円弧と
同一曲率半径上に連続して形成されている。
外端縁15aがロータ本体12の軸方向に沿って形成さ
れ、その外縁部のC点が大径円半径rC(ロータ本体1
2の外周円)の円周上に位置していると共に、このC点
における接線Zを基準とした角度cはB点と同様に無衝
突流入角度に設定されて前記A点とB点とを結ぶ円弧と
同一曲率半径上に連続して形成されている。
【0022】以下、A点とB点を結ぶ円弧曲率R1及び
B点とC点を結ぶ円弧曲率Rを求める式について説明す
る。
B点とC点を結ぶ円弧曲率Rを求める式について説明す
る。
【0023】即ち、まず図1に示すように羽根13の小
径円半径rAと中径円半径rBとを求め、次に
径円半径rAと中径円半径rBとを求め、次に
【0024】
【数2】
【0025】
【数3】
【0026】の式からつまりDp1の一点から半径R1
の円弧を描き、このR1をA点とB点間の円弧曲率とす
る。
の円弧を描き、このR1をA点とB点間の円弧曲率とす
る。
【0027】また、半径R1の円弧と前記中径円の交点
をB点とし、R1の円弧と小径円の交点をA点とする。
をB点とし、R1の円弧と小径円の交点をA点とする。
【0028】次に、
【0029】
【数4】
【0030】
【数5】
【0031】の式からDpの一点から半径Rの円弧を描
き、このRをB点とC点間の円弧曲率とする。
き、このRをB点とC点間の円弧曲率とする。
【0032】このB点とC点間の円弧とrAの交点位置
で形成される羽根の入口角aは
で形成される羽根の入口角aは
【0033】
【数6】
【0034】となる。
【0035】この計算式で求められた入口角aは前記
(1)式で求められた従来の入口角aよりも大きく設定
され、無衝突流入角度になるのである。
(1)式で求められた従来の入口角aよりも大きく設定
され、無衝突流入角度になるのである。
【0036】したがって、この実施例によれば、駆動軸
によってインペラ11が回転し、流入口5からインペラ
11側へ冷却水が流入すると、該冷却水は羽根13の入
口部14つまりA点とB点との間における入口部14と
の衝突が回避される。このため、衝突損失が抑制されて
ポンプ効率の低下が防止される。
によってインペラ11が回転し、流入口5からインペラ
11側へ冷却水が流入すると、該冷却水は羽根13の入
口部14つまりA点とB点との間における入口部14と
の衝突が回避される。このため、衝突損失が抑制されて
ポンプ効率の低下が防止される。
【0037】しかも、B点からC点までの出口部15
も、入口部14の円弧と連続して形成されているため、
ここでの衝突損失も防止されて、冷却水は各羽根13の
内面に沿って滑らかに出口部15から吐出口6へ吐出さ
れる。したがって、ポンプ効率が一層向上する。
も、入口部14の円弧と連続して形成されているため、
ここでの衝突損失も防止されて、冷却水は各羽根13の
内面に沿って滑らかに出口部15から吐出口6へ吐出さ
れる。したがって、ポンプ効率が一層向上する。
【0038】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
係るウォータポンプによれば、とりわけインペラの羽根
の入口部を冷却水の流入角度と同一の円弧傾斜角度に設
定したため、該入口部に対する冷却水の衝突が十分に回
避される。このため、衝突損失が低減され、ポンプ効率
の低下を防止することが可能になる。
係るウォータポンプによれば、とりわけインペラの羽根
の入口部を冷却水の流入角度と同一の円弧傾斜角度に設
定したため、該入口部に対する冷却水の衝突が十分に回
避される。このため、衝突損失が低減され、ポンプ効率
の低下を防止することが可能になる。
【0039】また、出口部も入口部の円弧傾斜角度と同
一の円弧角度で連続的に形成したため、冷却水との衝突
損失が一層低減し、ポンプ効率の向上が図れる
一の円弧角度で連続的に形成したため、冷却水との衝突
損失が一層低減し、ポンプ効率の向上が図れる
【図1】本発明の実施例を示すインペラの正面図。
【図2】本実施例の要部拡大図。
【図3】本実施例における原理説明図。
【図4】従来のウォータポンプを示す部分断面図。
【図5】従来のインペラを示す正面図。
1…ポンプハウジング 2…ポンプ室 3…駆動軸 5…流入口 6…吐出口 11…インペラ 12…ロータ本体 13…羽根 14…入口部 14a…内端縁 15…出口部
Claims (2)
- 【請求項1】 ポンプハウジングの内部に挿通した駆動
軸と、該駆動軸の先端部に結合され、かつロータ本体の
前端面に略放射方向へ円弧状に折曲された複数の羽根が
設けられたインペラと、ポンプハウジングの前端側に形
成されて、冷却水を駆動軸の軸方向に沿って各羽根の内
周側方向へ流入させる流入口とを備えたウォータポンプ
において、 前記流入口と対向する前記各羽根の内周側入口部の内端
縁を冷却水の流入方向に対して略直交状の傾斜状に形成
すると共に、該内周側入口部の内端縁から外周方向の円
弧形状を冷却水の流入角度と略同一の傾斜角度に設定し
たことを特徴とするウォータポンプ。 - 【請求項2】 前記各羽根の外周側出口部の円弧状傾斜
角度を、前記内周側入口部の円弧状傾斜角度と同一に設
定したことを特徴とする請求項1記載のウォータポン
プ。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7241041A JPH0988887A (ja) | 1995-09-20 | 1995-09-20 | ウォータポンプ |
US08/713,352 US5749707A (en) | 1995-09-20 | 1996-09-13 | Water pumps |
DE19638185A DE19638185A1 (de) | 1995-09-20 | 1996-09-18 | Wasserpumpe |
KR1019960040948A KR970016144A (ko) | 1995-09-20 | 1996-09-19 | 물펌프 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7241041A JPH0988887A (ja) | 1995-09-20 | 1995-09-20 | ウォータポンプ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0988887A true JPH0988887A (ja) | 1997-03-31 |
Family
ID=17068440
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7241041A Pending JPH0988887A (ja) | 1995-09-20 | 1995-09-20 | ウォータポンプ |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5749707A (ja) |
JP (1) | JPH0988887A (ja) |
KR (1) | KR970016144A (ja) |
DE (1) | DE19638185A1 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100524505B1 (ko) * | 1997-11-18 | 2005-12-26 | 아이티티 매뉴팩츄어링 엔터프라이즈, 인코포레이티드 | 펌프임펠러 |
JP2014156856A (ja) * | 2012-08-24 | 2014-08-28 | Asmo Co Ltd | 遠心ポンプ用のインペラ及び車両用ウォッシャ装置の遠心ポンプ |
CN107882770A (zh) * | 2017-11-12 | 2018-04-06 | 湖北华联泵业有限公司 | 一种双曲率汽车水泵叶轮 |
Families Citing this family (3)
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JP2005201545A (ja) * | 2004-01-15 | 2005-07-28 | Hoshizaki Electric Co Ltd | 自動製氷機の多重製氷判定方法および運転方法 |
US20130129524A1 (en) * | 2011-11-18 | 2013-05-23 | Scott R. Sargent | Centrifugal impeller |
CN111255735B (zh) * | 2015-07-06 | 2022-02-08 | 浙江三花汽车零部件有限公司 | 电驱动泵 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS5035604B1 (ja) * | 1970-05-02 | 1975-11-18 | ||
JPS5941024B2 (ja) * | 1976-02-04 | 1984-10-04 | 株式会社日立製作所 | フランシス型ランナ |
JP2772053B2 (ja) * | 1989-08-21 | 1998-07-02 | 株式会社東芝 | 原子炉格納容器のベント装置及び内圧低減方法 |
DE4311746A1 (de) * | 1993-04-08 | 1994-10-13 | Klein Schanzlin & Becker Ag | Kreiselpumpenlaufrad |
-
1995
- 1995-09-20 JP JP7241041A patent/JPH0988887A/ja active Pending
-
1996
- 1996-09-13 US US08/713,352 patent/US5749707A/en not_active Expired - Fee Related
- 1996-09-18 DE DE19638185A patent/DE19638185A1/de not_active Withdrawn
- 1996-09-19 KR KR1019960040948A patent/KR970016144A/ko active IP Right Grant
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US9599120B2 (en) | 2012-08-24 | 2017-03-21 | Asmo Co., Ltd. | Impeller for centrifugal pump and centrifugal pump of vehicle washer device |
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Publication number | Publication date |
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